需要更快的数组复制

Question

经过一番阅读，我发现在Java中复制数组的方法有所不同。对于我的应用程序，我有一个包含2D棋盘数组（8x8）的递归节点树。

通过分析测试，我找到了最好的方法是使用java.util.Arrays.copyOf(array)方法，该方法使用本地的System.arraycopy。

即使如此，我仍然花费了80%的时间来创建新的数组。如果有人有任何加速这个过程的想法，我会非常感激。也许使用64项数组而不是8x8会更快。我很快就会测试这个想法。

- Chris

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有没有一种方法可以只传递数组的引用而完全避免复制？ - daniel gratzer

最好的方法显然是使用System.arraycopy，你已经使用过了，现在只剩下很少的选择，其中之一是通过删除空或空元素来缩小数组，你可以使用SparseMatrix类型的数据结构。 - Amit Deshpande

如果涉及到数组分配，你需要自己进行分配，使用一次单独的 new T[881000]。 - Joop Eggen

你是真的遇到了性能问题，还是只是想让你的应用程序更快，尽管它已经足够快了？如果是后者，那就不要做任何事情。 - JB Nizet

Oracle的不同Java实现都在内部使用本地方法进行数组复制。如果你最终要执行8个arraycopy，那么通过使用1d数组，实现自己的2d子脚本(例如@JoopEggen的评论)，并进行单个arraycopy，可以获得性能提升。然而，可读性会受到影响。 - President James K. Polk

Answer 1

如果你花费80％的时间复制数组，那么可能有两种情况：

1. 数组复制速度太慢；
2. 你除了复制数组几乎什么都没有做。

你的复制性能可能已经达到了尖端水平；考虑应用程序的架构，尝试减少复制数据的量。

- Marko Topolnik

Answer 2

如果您的代码需要清晰易懂，那么System.arraycopy()是最好的选择。

然而，如果性能成为一个真正的瓶颈，您可以考虑以下内容：

• http://en.wikipedia.org/wiki/Flyweight_pattern（享元模式）
• http://java.dzone.com/articles/when-using-direct-memory-java（在使用Java直接内存时）

- rmuller

Answer 3

我最近在这方面进行了调查（请参见我的答案Is there any way to create a primitive array without initialization?），它本可以被命名为“为什么Array.copyOf如此缓慢”或“为什么Java如此缓慢”，甚至向Oracle发送了RFE。主要想法是Java花费了太多时间进行无用的数组初始化。这就是Arrays.copyOf可能更快的原因。

- Evgeniy Dorofeev

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没错，这只是为了证明概念，现在我们唯一能做的就是记住 new byte[n] 很昂贵。我打算编写一个 JNI CreateUninitializedByteArray 并看看这个想法在实际中如何运作。 - Evgeniy Dorofeev

JNI开销太高，很可能得不偿失。我认为你应该找到一种改进算法的方法（如下所述）。 - R.Moeller

Answer 4

你需要一种算法改进。（你是在做极小极大棋类算法吗？）

一种可能的方法是只复制每个8x8数组的引用，并为每个数组添加一个“共享”标志。然后，仅在实际更改数组时才复制数组。只要您没有更改所有数组，这将大大减少复制。

另一种变体是找到更紧凑的8x8数组表示方法（例如一些位运算技巧）。

您的数组条目包含什么？

- R.Moeller

Answer 5

感谢您的回复。一个8x8的数组本质上是9个数组分配和1个初始化。通过使用大小为64的数组而不是8x8，只需要一次分配，就可以跳过初始化。

然而，我将会研究其他提高速度的方法……因为更快的数组拷贝意味着我可以创建更多的节点:D。

谢谢大家

- Chris